самоходная установка для локализации взрыва

Формула изобретения

Самоходная установка для локализации взрыва, включающая транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, на которой размещена вертикальная решетчатая рама с ограждающими элементами, горизонтальную решетчатую раму с ограждающими элементами в виде свободно подвешенных цепных матов, связанную с балкой опорной платформы канатами, отличающаяся тем, что наружная связь горизонтальной рамы с балкой опорной платформы выполнена в виде цепной подвески, балка связана с опорной платформой канатным полиспастом, ограждающие элементы вертикальной решетчатой рамы выполнены из изношенных автомобильных шин, а между взрываемым уступом и вертикальной рамой размещен цепной мат, подвешенный на канатах к каретке, размещенной на балке опорной платформы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород, в том числе в стесненных условиях.

Наиболее распространенным способом защиты от разлетающихся при взрывном дроблении кусков горной породы (локализации взрыва) является установка над взрываемой поверхностью специальных укрытий различных конструкций [1].

Основными их недостатками являются сложность в монтаже-демонтаже и возможность укрытия только горизонтальных поверхностей, в то время как основной разлет кусков горной массы происходит с откоса взрываемого уступа.

Наиболее близким по существу решаемой задачи устройством является самоходная установка для локализации взрыва, включающая транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, на которой размещены пылеуловитель и адсорбер, вертикальную решетчатую раму с ограждающими элементами в виде гибких емкостей с сыпучим материалом, связанную с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона, горизонтальную решетчатую раму с ограждающими элементами, выполненную секционно, связанную с балкой опорной платформы тросами и снабженную эластичным кожухом с герметизирующим фартуком по контуру, образующим замкнутое пространство над ней, в которой окна решетки горизонтальной рамы перекрыты свободно подвешенными в них цепными матами [2].

Установка позволяет за счет инерционного сопротивления компактной массы породы, усиленного массой укрытия из цепных матов, уравновесить силу взрывного удара по горизонтальной раме, предотвратить разлет кусков горной массы.

Недостатком этого устройства, принятого за прототип заявляемого изобретения, является заполнение гибких емкостей вертикальной рамы сыпучими материалами, что создает трудности при порыве их кусками горной массы, а также использование нескольких полиспастов для подвески горизонтальной рамы - они могут запутаться при подбросе горизонтальной рамы под углом.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности работы устройства за счет упрощения элементов конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что в самоходной установке для локализации взрыва, включающей транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, на которой размещена вертикальная решетчатая рама с ограждающими элементами, горизонтальную решетчатую раму с ограждающими элементами в виде свободно подвешенных цепных матов, связанную с балкой опорной платформы канатами, согласно изобретению наружная связь горизонтальной рамы с балкой опорной платформы выполнена в виде цепной подвески, балка связана с опорной платформой канатным полиспастом, ограждающие элементы вертикальной решетчатой рамы выполнены из изношенных автомобильных шин, а между взрываемым уступом и вертикальной рамой размещен цепной мат, подвешенный на канатах к каретке, размещенной на балке опорной платформы.

На чертеже схематично изображена установка в рабочем положении, вид сбоку.

Самоходная установка для локализации взрыва включает вертикальную решетчатую раму 1 и горизонтальную решетчатую раму 2. Вертикальная решетчатая рама 1 связана с опорной платформой 3 транспортного средства, выполненного в виде массивной ходовой тележки 4. Горизонтальная решетчатая рама 2 канатами 5 и цепной подвеской 6 связана с балкой 7, которая лебедкой 8 через блоки 9 и 10 полиспастной системой может поворачиваться вокруг шарнира 11 вверх и вниз. Вертикальная решетчатая рама 1 и горизонтальная решетчатая рама 2 снабжены ограждающими элементами для перекрытия окон решетки. Ограждающие элементы вертикальной решетчатой рамы 1 выполнены из изношенных автомобильных шин 12. Ограждающие элементы горизонтальной решетчатой рамы 2 выполнены в виде газопроницаемых цепных матов 13, связанных, например, из якорных цепей и свободно подвешенных в окнах решетки. Горизонтальная решетчатая рама 2 выполняется такой ширины, чтобы накрыть ею всю горизонтальную поверхность взрываемого зарядами ВВ в скважинах 14 объема уступа, отделенного от основного массива контурной щелью, образованной зарядами в скважинах 15, с запасом, обусловленным требованиями Правил безопасности. На балке 7 установлены направляющие 16 для фиксации горизонтальной решетчатой рамы 2 в транспортном положении. На балке 7 размещена каретка 17 с канатным полиспастом 18, работающим от лебедки 19. Перемещение каретки 17 по длине балки 7 осуществляется лебедкой 20 через блок 21. На канатном полиспасте 18 за балку 22 подвешен цепной мат 23, выполненный, например, из обрывков якорных цепей. Перемещение по вертикали внутренней стороны горизонтальной решетчатой рамы 2 осуществляется лебедкой 24 через блок 25.

Самоходная установка для локализации взрыва работает следующим образом.

Установку с помощью ходовой тележки 4 подгоняют к подготовленному для взрыва участку уступа. Лебедкой 8 через блоки 9 и 10 вокруг шарнира 11 опускают балку 7 в положение, при котором наружный край горизонтальной решетчатой рамы 2, выбрав длину цепной подвески 6, опустится на поверхность уступа. После этого лебедкой 24 через блок 25 канатами 5 внутренний край горизонтальной решетчатой рамы 2 также опускают на поверхность уступа. Свободно висящие газопроницаемые цепные маты 13 ложатся на поверхность уступа, укрывая его. Затем лебедкой 19 канатным полиспастом 18 за балку 22 поднимают цепной мат 23 и каретку 17 лебедкой 20 через блок 21 смещают по балке 7 до тех пор, пока балка 22 не достигнет внутреннего края горизонтальной решетчатой рамы 2. После этого балку 22 соединяют с горизонтальной решетчатой рамой 2, закрывая таким образом весь уступ цепными матами. Устройство готово к работе.

Вначале взрывают заряды в контурных скважинах 15, отделяя взрываемый объем от основного массива сплошной щелью, отражающей энергию взрыва и снижающей сейсмическое воздействие на массив горных пород. При поочередном взрыве зарядов рыхления в скважинах 14 верхнего слоя начинается подвижка отбиваемого каждой скважиной объема горных пород вверх и частично в сторону откоса уступа. Основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород и смещение элементов укрытия. Эластичность цепных матов при вспучивании породы от взрыва не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно обхватывается матом и удерживается им в компактном состоянии. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия из цепных матов, уравновешивает силу взрывного удара. Величина смещения породы с укрытием из цепных матов зависит только от толщины взрываемого слоя и коэффициента разрыхления породы, поскольку от последнего зависит величина вспучивания породы после ее разрыхления. Если массы газопроницаемых цепных матов окажется недостаточно для удержания взрываемого объема, вспученная горная масса натягивает до предела цепные маты 13 и в действие вступает общая масса горизонтальной решетчатой рамы 2, инерционная масса многократно возрастает и останавливает перемещение горной породы вверх. Существенно (в 3-4 раза) меньшие усилия от взрываемого массива на цепной мат 23 погашаются его массой. Если же ее недостаточно, вся вспученная горная масса с цепным матом 23 смещается, достигая вертикальной решетчатой рамы 1, и начинается деформация автомобильных шин 12, поглощающая энергию смещения компактной массы горной породы с цепным матом. Остаточная энергия взрыва в этом направлении гасится большой массой устройства.

Взрыв скважин 14 следующего горизонтального слоя пород происходит в качественной новой ситуации. Уже имеется масса ранее взорванного слоя, многократно превышающая массу горизонтальной решетчатой рамы 2 и суммированная с последней. Эта суммарная масса столь велика, что полностью поглощает энергию взрыва зарядов ВВ нижележащего разрыхляемого слоя пород. Таким образом, укрытие обеспечивает удержание разлета породы только от верхнего разрыхляемого слоя, далее укрытием служит уже взорванная горная масса. В этом и заключается преимущество предлагаемого технического решения - укрытие срабатывает при разрыхлении незначительного (менее 20%) объема взрываемого массива. После взрыва лебедкой 19 канатным полиспастом 18 за балку 22 поднимают цепной мат 23 и каретку 17 лебедкой 20 через блок 21 смещают по балке 7 до разъединения цепного мата 23 с горизонтальной решетчатой рамой 2, затем лебедками 8 и 24 горизонтальную решетчатую раму 2 приподнимают над взорванной горной массой. Устройство перемещают к подготовленному для взрыва участку уступа и цикл повторяют. При перегоне на большие расстояния горизонтальную решетчатую раму 2 тросами 5 поднимают вплотную к балке 7 и фиксируют направляющими 16. Затем поворотом вокруг шарнира 11 балку 7 с горизонтальной решетчатой рамой 2 складывают в транспортное положение.

Таким образом, заявляемая самоходная установка для локализации взрыва обеспечивает отбойку горных пород с повышенной надежностью и долговечностью работы установки за счет применения более простых решений по подвеске горизонтальной рамы, ограждению вертикальной рамы укрытия и всего взрываемого объема пород цепными матами, позволяя тем самым решить поставленную задачу.

Источники информации

1. Инструкция по производству взрывных работ с защитными укрытиями. М.: ЦПЭС, 1987.

2. Патент Российской Федерации №2163347 МКИ F 42 D 5/045 (прототип).